生物基材料定義：利用可再生生物質或/和經由生物制造得到的材料

　　生物基材料（Bio-based Materials）是指利用可再生生物質或（和）經由生物制造得到的原料，通過生物、化學、物理等手段制造的一類新型材料，如生物塑料、生物質功能高分子材料等。生物基材料區別于用煤、石油等不可再生石化資源為原料生產的傳統化工材料產品， 其具有原料可再生、減少碳排放、節約能源等特性，部分品類還具有良好的生物可降解性，是國際新材料產業發展的重要方向。展望未來，生物基材料有望在部分應用領域逐步替代傳統石油基材料，成為引領科技創新和經濟發展的新型產業，并作為綠色低碳發展的主要途徑及低碳經濟增長的亮點。

　　目前，常見的生物基材料是以谷物、豆科、秸稈、竹木粉等可再生生物質通過生物轉化獲得生物高分子材料或單體，然后進一步聚合形成的環境友好的化工產品和綠色能源等高分子材料，如包括沼氣、燃料乙醇、生物柴油和生物塑料等。此外，生物基材料還可以經由生物制造、生物合成方法等設計或改造的生物系統產生和獲得。

生物基材料分類：生物基材料品類及細分材料眾多

　　按產品屬性分類，生物基材料可分為生物基聚合物、生物基塑料、生物基化學纖維、生物基橡膠、生物基涂料、生物基材料助劑、生物基 復合材料及各類生物基材料制得的制品等。其中 ， 生物基可降解材料具有傳統石油基塑料等高分子材料不具備的綠色、環境友好、原料可再生以及可生物降解的特性 ；生物基纖維已廣 泛應用于時裝、家居、戶外及工業領域，正逐步走向工業規模化實際應用和產業化階 段 ；生物基塑料產品在包裝材料、一次性餐具及購物袋、嬰兒紙尿褲、農地膜、紡織材料等領域獲得較好的應用，并被市場普遍認可與接受。

　　按常見產品形式，生物基材料主要可分為五大類：生物基平臺化合物、生物基塑料、多糖類生物基材料、氨基酸類生物基材料、木塑復合材料。其中，生物基平臺化合物即聚合成原材料高分子的化學單體，如乳酸，1,3-丙二醇等；生物基塑料是目前應用最廣泛、研究較深入的生物基材料，代表產品有聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯等。

生物基塑料及聚合物行業

　　生物基塑料：應用領域主要為包裝和消費品、紡織品等

　　聚合物是由一種或幾種結構單元通過共價鍵連接起來的分子量很高的化合物，塑料是聚合物的一種。根據來源不同，聚合物可分為生物基聚合物、化石基聚合物等。生物基聚合物種類繁多，多數化石基聚合物都有其對應或類似的生物基產品。由于以生物質作為來源的生物基塑料相比石油基塑料更具減碳和可再生優勢，生物基塑料的需求正在不斷擴張。目前，生物基高分子材料已經得到一定程度的發展；但是，相比于傳統的高分子材料，生物基來源的產品產量還較小、品種還較單一，且在部分使用性能上還暫時不能完全替代石油基產品。

　　生物基塑料的應用遍及工業與生活的各領域，目前包裝和消費品、紡織品是其最主要的應用領域。按照是否可被生物降解，可將生物基塑料劃分為可降解生物基塑料和不可降解生物基塑料。根據European Bioplastics（歐洲生物塑料協會）數據，全球生物基塑料約占每年生產的塑料中的1%。2020 年，全球生物基塑料產能達211.1萬噸，其中可生物降解塑料的產能為122.7萬噸，不可生物降解產能為88.4萬噸。截至2021年末，亞洲共計擁有全球49.9%的生物基塑料產能。

生物基聚合物分類：可分為生物可降解與生物不可降解生物基材料

　　按照可生物降解與否，可將生物基塑料劃分為可降解生物基塑料和不可降解生物基塑料。2020年，全球生物基塑料產能達211.1萬噸，其中可生物降解塑料的產能為122.7萬噸，主要是PLA和淀粉基塑料，各占比32%；不可生物降解產能 為88.4萬噸，其中PA（聚酰胺）和PE（聚乙烯）占比最大， 分別為28%和25%。隨著各國環保要求趨嚴和環保產業的發展，生物基塑料產能中可降解塑料的比例將進一步提升。

生物基材料概念：區別生物可降解材料、生物材料概念

　　生物基材料（Bio-based Materials）和生物降解材料（Biodegradable Materials）是完全不同的概念。通常來講，生物降解高分子材料是指在微生物作 用下或在堆肥條件下可降解的高分子聚合物。生物基材料強調的是其生物來源的可再生來源性，它既可以是生物可降解的高分子如聚乳酸（PLA），也可以是生物不可降解的高分子如生物基聚乙烯；而生物降解材料強調的是生物可降解性，它既可以是生物可降解的高分子如聚乳酸（PLA），也可以是石油基高分子材料（Petroleum-based Polymers）PBS和PBAT。生物可降解塑料如果使用生物原料，且在受控堆肥條件下生物降解，則可以通過關閉生物循環（Biological Cycle）的理念融入循環經濟。

　　生物基材料（Bio-based Materials）和生物材料（Biomaterials）是完全不同的概念。生物材料是指用于人體或動物內組合和器官的診斷、修復或功能增進的一類材料，可以包括有機材料、無機材料、金屬材料等。

生物基化學纖維簡介

　　生物基化學纖維是利用農、林、海洋廢棄物、副產物加工而成，是來源于可再生生物質的一類纖維。生物基化學纖維具有綠色、環 境友好、原料可再生以及生物降解等優良特性，有助于解決當前全球經濟社會發展所面臨的資源和能源短缺、環境污染等問題。生物基化學纖維的發展重點是突破生物基化學纖維產業化關鍵裝備的制造，攻克生物基化學纖維及原料產業化技術瓶頸，實現生物基化學纖維的規模化生產，同時進一步拓展在服裝、家紡和產業用紡織品領域的應用。2015年至2020年，我國化學纖維工業總產量由4872萬噸增長至6025萬噸，整體呈上升趨勢。從我國化學纖維產量主要品種構成來看， 滌綸是占比最高的化學纖維。2019年滌綸產量占全國化纖工業總產量的比例為81.53%；其次是粘膠纖維，產量占比為7.08%。2015年，我國生物基化學纖維的產能約為19.55萬噸，2019年其產能增至57.98萬噸。

生物基化學纖維分類

　　生物基化學纖維的品種眾多：從生物學的屬性，可分為動物質纖維、植物質纖維和微生物質纖維；從產業分類，可分為農副產生物質纖維和海副產生物質纖維。根據生產過程，生物基纖維可分為三大類：1）生物基原生纖維，經物理方法加工處理成后直接使用的動植物纖維；2）生物基再生纖維，即以天然動植物為原料，經過物理或化學方法制成紡絲溶液，而后通過適當的紡絲工藝制備而成的纖維；3）生物基合成纖維，以生物質為原料，通過化學方法制成高純度單體，而后經過聚合反應獲得 高分子量的聚合物，再經適當的紡絲工藝加工成的纖維。

生物基紡織涂料

生物基涂料行業

　　生物基涂料與傳統的石油基材料相比，主要來源于植物，減少了二氧化碳的排放以及對石油的依賴，同時它的生產過程更加綠色，符合人們 對于環保和可持續發展的追求。到2024年生物聚合物涂料的市場規模將超過13億美元。《中國涂料行業“十三五”規劃》指出，到2023年，我國涂料行業總產值預計增長到6900億元左右。而可以預想到的是，得益于嘉寶莉生物基涂料的研發，將會引領更多的涂料企業致力于環保涂料的研發，提供更多有關環境保護的解決方案，推動經濟社會綠色發展。

研發植物油涂料等是未來發展趨勢

　　科學家及學者認識到植物油脂是可再生資源，研發植物油涂料是今后的發展方向。擴大涂料用非食用油的來源，在國內有很大的潛力，再加上政策支持，生物基涂料發展潛力巨大。此外，根據油脂和醇酸樹脂分子結構的特點，可以用酚醛、氨基、環氧、丙烯酸、 聚氨酯、有機硅，氟樹脂、烴類樹脂、天然樹脂等多種途徑，對其改性，以提高涂料的物化特性，使其廣泛用于不同行業和不同的領域。生物基重防腐涂料（腰果殼油環氧樹脂體系）水性生物納米防水涂料、水性生物帶銹防銹涂料、生物基防污涂料（用天然防污劑即采用由多種海洋及陸地的動植物中提取防止海生物污損的物質，來制造防污涂料）等相繼問世。

生物基紡織助劑

生物基助劑行業定義

　　助劑，又稱添加劑，是高分子材料工業中不可缺少的重要組成部分。生物基助劑是指利用生物質或經由生物制造得到的材料為原料制成的助劑。生物基助劑具備綠色、環保、低毒或無毒、來源可再生等特性，能替代化石基助劑，有效緩解資源短缺，是可持續發展的重要途徑之一。參考標準GB/T 39514-2020《生物基材料定義、術語和標識》，可將生物基材料助劑分為生物基增塑劑、生物基阻燃劑、生物基膠黏劑、生物基潤滑劑、生物基清潔劑、生物基表面活性劑和生物基其他助劑。

生物基增塑劑

　　增塑劑是一種添加到高分子聚合物中增加其塑性，優化其加工性能，賦予制品柔軟性的有機物。以鄰苯二甲酸酯為代表的傳統增塑劑普遍具有易揮發性，當其滲透或遷移出聚合物后，將使產品喪失柔性，影響產品質量。且鄰苯二甲酸酯類增塑劑普遍具有毒性，危害生殖系統并有致癌風險。

生物基阻燃劑

　　阻燃劑的作用機理：在材料燃燒時抑制一種或多種要素的產生， 達到阻止或減緩燃燒的目的。鹵系阻燃劑在高溫下會產生鹵化氫、二噁英等有毒物質，對人 體有害。2006 年開始，歐美國家開始嚴格限制鹵素阻燃劑的 應用。生物基材料可以代替鹵系阻燃劑的原因：生物基材料含碳量高、 具有多羥基結構，具有優異的成炭性能。通常生物質單獨作為阻燃劑，對PLA的阻燃效果不佳，需要對 其改性或與其他阻燃劑進行復配。但是添加量超過10%，在提 高PLA阻燃性能時，會導致力學性能的下降，影響其使用性能。